南通大学基于c的铁路道口报警系统设计_基于c的铁路道口报警系统设计

《南通大学基于c的铁路道口报警系统设计_基于c的铁路道口报警系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、南通大学基于80C51的铁路道口报警系统设计_基于80C51的铁路道口报警系统设计学生姓名：专业：指导教师：通信工程刘文科第一章绪论1.1问题的提出相较于公路、水运、航运等其它交通方式，铁路运输具有无与伦比的优势：1、铁路路线散布广，便于货品的接送、转换，适合远距离运输。2、随着铁路的不断提速，铁路运输速率将越来越快，运输效率将越来越高。3、铁路运输不容易受气候的影响，可以长年累月稳定地运转。4、铁路能一次性运送几千吨的货品。正是因为铁路在我国交通运输中占据如此重要的地位，而且其作用有增无减，所以大力发展铁路运输事业是党和

2、国家所高度重视的，包括火车的扩建、火车的提速等等。由于火车轨道在修建铺设时无法完全避开人们工作生活的场所，所以必须在交汇处设置铁路道口。但是根据我国当前的技术和财力无法做到每一处道口都封闭运行，要是火车高速经过道口而无任何事前的警报，那么很容易造成交通事故。因此为了提高火车运行的效率和保障行人的安全，有必要设计一套铁路道口报警系统来解决火车通过道口的安全问题，为铁路的快速发展提供安全保障。1.2国内外研究现状国内外目前主要研究设计如下几种铁路道口报警系统：(1)基于轮轨激励声检测的铁路报警系统；该系统建立在共振解调技术的基

3、础上。共振解调技术能敏感感应出车轮与轨道接触引起的脉冲信号，系统由声音传感器和振动传感器采集来车信号，通过传感器、选择器分离出高频及中频振动信号，再分别经过解调器解调后送至单片机进行处理，从而控制声光报警器报警[1]。(2)基于嵌入式系统的铁路道口报警系统：该道口报警控制以嵌入式系统作为控制中心，用安装在铁轨上的磁性踏板开关来检测火车到来和离去的，最终由嵌入式系统控制各个报警装置预警[2-5]。(3)DSP和以太网设计的铁路道口报警系统：它是由道口周围的检测系统和以芯片RTL8019AS为核心的控制中心系统构成；火车即将到

4、达道口时，由传感器采集火车信息并经信号处理电路后送至DSP控制中心进行处理，最终发出命令对报警信号进行控制[6-9]。(4)视频道口预警系统：一些先进发达的国家利用数字化技术对采集信息进行处理，优点是能更直观判别出火车和道口情况，报警更智能化。但从目前发展来看，系统的可靠性和稳定性并不是很高，还不能满足现实情况的需要，还需要相关领域的专家和技术人员不断改进、研究，相信在不久的将来能为铁路运输带去历史性的飞跃[10-13]。1.3研究的目的和意义随着火车的不断提速和扩建，火车为人民带来的利益更加显而易见，但是不能以牺牲行人的

5、生命财产安全作代价，也不能因此而降低铁路的运输效率，所以根据我国目前铁路的实际情况，开发可靠性高稳定性好且价格便宜的道口报警系统具有重大意义。第二章道口报警系统简述2.1系统组成框图要设计一个系统首先得对这个系统的组成要清晰的认识，并且还要对系统里面每个部分之间的如何发生联系和每个组成部分各自的功能了如指掌。本报警系统可以分为几个部分，传感器、信号处理电路、单片机系统、报警装置等等，可用框图概括它们之间的联系，如图2.1所示。图2.1系统组成框图传感器：传感器是一个十分灵敏的器件，能感应车轮信息，由此感应出火车的到来，它是

6、整个系统的基础。信号处理电路：信号从传感器传出来后，不能马上就传输给单片机，因为信号比较微弱而且含有干扰信号，所以要通过信号处理电路进行必要的处理。单片机：单片机是系统的核心，像人的大脑，靠它指挥、控制是整个系统的运行，没有它系统无法“动”起来。显示器：显示器用来显示火车离道口的距离、速度、何时到达等信息。声光报警器：通过这样的装置发出声音、信号灯报警，预防事故发生。故障提示：故障提示功能简单地说当系统出现一些故障时，能够发出相应的警报告知道口值班人员系统出现故障了，需要及时处理。键盘：开关，复位等操作。2.2系统工作平面

7、图在铁轨选定合适的位置，并且在这些位置上安装传感器，传感器采集的信号传输到安置在道口房的单片机控制中心上，由单片机处理完传进来的信号之后，控制相应的警报装置产生报警。系统工作平面图如图2.2所示。图2.2系统工作平面图第三章系统硬件设计3.1传感器的选择我国铁路道口基本上设在户外，那么传感器也必须装在户外；这样一来对传感器的要求就相当严格，因为烈日暴晒、风雨吹打、沙尘覆盖在所难免。所以选用的传感器只有坚固耐用、精准可靠才能经得住如此恶劣环境的考验。经过对比分析不同种类的传感器，决定选用电磁型铁路车轮传感器。该传感器由发射头

8、、接收头及底座和电缆组成，外壳由抗压耐磨的铸钢制造而成，能够在恶劣的环境下长期稳定地工作，极少需要维修。传感器工作原理如图3.1所示。图3.1传感器工作原理图发射头加上高频电压后，根据电生磁原理，在轨道的横截面上产生磁场；又根据磁生电原理，接收头在磁场中产生相位固定的感应电动势，并以此作为传感信号通过电